八下物理压强思维导图
《八下物理压强思维导图》
一、压强概述
1. 定义
- 物体单位面积上受到的压力。
- 公式：$p = \frac{F}{S}$
- p：压强 (Pa, N/m²)
- F：压力 (N)
- S：受力面积 (m²)
2. 影响因素
- 压力：压力越大，压强越大（在受力面积不变的情况下）。
- 受力面积：受力面积越小，压强越大（在压力不变的情况下）。
3. 压力的特点
4. 单位
- 帕斯卡 (Pa)
- 1 Pa = 1 N/m²
- 千帕 (kPa)： 1 kPa = 1000 Pa
二、固体压强
1. 计算
- 明确压力和受力面积。
- 注意单位统一：压力单位为牛顿（N），受力面积单位为平方米（m²）。
- 水平面上物体对水平面的压力通常等于物体的重力 (F=G)。
- 倾斜面上物体对倾斜面的压力小于物体的重力。
2. 增大压强的方法
- 增大压力（在受力面积不变的情况下）。
- 减小受力面积（在压力不变的情况下）。
- 应用：刀刃很薄，钉子尖锐等。
3. 减小压强的方法
- 减小压力（在受力面积不变的情况下）。
- 增大受力面积（在压力不变的情况下）。
- 应用：书包带较宽，坦克履带较宽等。
三、液体压强
1. 特点
- 液体内部向各个方向都有压强。
- 同一深度，液体向各个方向的压强相等。
- 液体压强随深度的增加而增大。
- 同一深度，密度越大，液体压强越大。
- 液体压强与容器的形状无关。
2. 计算
- 公式：$p = \rho gh$
- p：压强 (Pa)
- ρ：液体密度 (kg/m³)
- g：重力加速度 (N/kg, 通常取9.8 N/kg 或 10 N/kg)
- h：深度 (m)，指从液面到该点的垂直距离。
3. 液体压强的应用
- 水坝下部比上部更宽（承受更大的压强）。
- 潜水艇能承受水下巨大的压强。
- 连通器原理（液面静止时保持相平）。
4. 连通器
- 定义：上端开口，下端连通的容器。
- 特点：装同种液体，静止时液面相平。
- 应用：锅炉水位计，船闸，茶壶等。
四、大气压强
1. 存在
- 空气具有质量，因此产生压力，作用于地球表面的大气压力称为大气压强。
2. 测量
3. 标准大气压
- 定义：支持760mm高水银柱的大气压。
- 数值：1 atm = 1.013 × 10⁵ Pa
4. 大气压强的变化
5. 大气压强的应用
五、压强与浮力
1. 浮力
- 定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托的力。
2. 浮力产生的原因
3. 阿基米德原理
- 内容：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
- 公式：$F_浮 = G_排 = \rho_液 g V_排$
- F_浮：浮力 (N)
- ρ_液：液体密度 (kg/m³)
- g：重力加速度 (N/kg)
- V_排：物体排开液体的体积 (m³)
4. 物体的浮沉条件
- 浸没在液体中的物体：
- F_浮 > G：上浮
- F_浮 = G：悬浮
- F_浮 < G：下沉
- 漂浮的物体：F_浮 = G
- ρ_物 < ρ_液：物体最终漂浮或悬浮
- ρ_物 = ρ_液：物体最终悬浮
- ρ_物 > ρ_液：物体最终下沉
5. 浮力的应用
六、例题分析
1. 固体压强
- 例：一个重50N的物体，放在面积为0.1m²的水平桌面上，求物体对桌面的压强。
- 解：F = G = 50N, S = 0.1m², p = F/S = 50N/0.1m² = 500 Pa
2. 液体压强
- 例：一个水深为2m的水池，水的密度为1.0×10³ kg/m³，求水池底部受到的压强。
- 解：ρ = 1.0×10³ kg/m³, g = 9.8 N/kg, h = 2m, p = ρgh = 1.0×10³ kg/m³ × 9.8 N/kg × 2m = 19600 Pa
3. 浮力
- 例：一个体积为0.01m³的物体，浸没在水中，水的密度为1.0×10³ kg/m³，求物体受到的浮力。
- 解：ρ = 1.0×10³ kg/m³, g = 9.8 N/kg, V_排 = 0.01m³, F_浮 = ρgV_排 = 1.0×10³ kg/m³ × 9.8 N/kg × 0.01m³ = 98 N
